Traje suave de detección de movimiento portátil para mediciones de biomecánica de extremidades inferiores

La detección de movimiento ha desempeñado un papel importante en el estudio de la biomecánica humana así como en la industria del entretenimiento. Aunque las tecnologías existentes, como los sistemas de captura de movimiento óptica o basada en inercia, tienen una precisión relativamente alta en la detección de movimientos corporales, todavía presentan limitaciones inherentes en cuanto a movilidad y uso. En este artículo, presentamos un traje suave de detección de movimiento para medir el movimiento de las articulaciones de las extremidades inferiores. El prototipo del traje de detección incluye un par de mallas elásticas y tres sensores de deformación hiperelásticos. Los sensores de deformación están hechos de elastómero de silicona con microcanales integrados llenos de líquido conductor. Para formar un traje de detección, estos sensores se colocan en las áreas de la cadera, la rodilla y el tobillo para medir los ángulos de las articulaciones en el plano sagital. El traje de detección de movimiento prototipo tiene un potencial significativo como un sistema autónomo que puede ser usado por individuos durante muchas actividades fuera del laboratorio, desde correr hasta escalar. En este estudio, caracterizamos los sensores hiperelásticos en aislamiento para determinar sus respuestas mecánicas y eléctricas a la deformación, y luego demostramos la capacidad de detección del traje integrado en comparación con un sistema de captura de movimiento óptico de referencia. Usando técnicas de calibración simples, podemos rastrear con precisión los ángulos de las articulaciones y las fases de la marcha. Nuestros esfuerzos resultan en un intercambio calculado: con un error máximo inferior al 8%, el traje de detección no rastrea las articulaciones con tanta precisión como la captura de movimiento óptica, pero su portabilidad significa que no está limitado a su uso solo en un laboratorio.